กระบวนการพอลิเมอไรเซชันโดยตรงของพลาสมา

กระบวนการพอลิเมอไรเซชันโดยตรงของพลาสมา

กระบวนการของพอลิเมอไรเซชันในพลาสมานั้นค่อนข้างง่ายสำหรับอุปกรณ์พอลิเมอไรเซชันของอิเล็กโทรดภายในและอุปกรณ์พอลิเมอร์อิเล็กโทรดภายนอก แต่การเลือกพารามิเตอร์มีความสำคัญมากกว่าในพลาสมาพอลิเมอไรเซชัน เนื่องจากพารามิเตอร์มีผลกระทบมากกว่าต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพของฟิล์มโพลีเมอร์ระหว่างพลาสมาพอลิเมอไรเซชัน

ขั้นตอนการดำเนินการสำหรับพอลิเมอไรเซชันในพลาสมาโดยตรงมีดังนี้:

(1) การดูดฝุ่น

สุญญากาศพื้นหลังของพอลิเมอไรเซชันภายใต้สภาวะสุญญากาศควรสูบไปที่ 1.3×10-1Paสำหรับปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันที่ต้องการข้อกำหนดพิเศษในการควบคุมปริมาณออกซิเจนหรือไนโตรเจน ความต้องการสุญญากาศเบื้องหลังจะยิ่งสูงขึ้นไปอีก

(2) มอนอเมอร์ปฏิกิริยาประจุหรือก๊าซผสมของก๊าซตัวพาและมอนอเมอร์

ระดับสูญญากาศคือ 13-130Paสำหรับพลาสมาพอลิเมอไรเซชันที่ต้องการการทำงาน จะต้องเลือกโหมดควบคุมการไหลและอัตราการไหลที่เหมาะสม โดยทั่วไปคือ 10.100 มล./นาทีในพลาสมา โมเลกุลของโมโนเมอร์จะแตกตัวเป็นไอออนและแตกตัวโดยการทิ้งระเบิดของอนุภาคพลังงาน ส่งผลให้เกิดอนุภาคที่ออกฤทธิ์ เช่น ไอออนและยีนที่ออกฤทธิ์อนุภาคแอคทีฟที่ถูกกระตุ้นโดยพลาสมาสามารถผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันในพลาสมาที่ส่วนต่อประสานของเฟสก๊าซและเฟสของแข็งโมโนเมอร์เป็นแหล่งกำเนิดของสารตั้งต้นสำหรับพอลิเมอไรเซชันในพลาสมา และก๊าซและมอนอเมอร์ที่ทำปฏิกิริยาป้อนเข้ามาจะต้องมีความบริสุทธิ์ในระดับหนึ่ง

(3) การเลือกแหล่งจ่ายไฟกระตุ้น

พลาสมาสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้แหล่งพลังงาน DC, ความถี่สูง, RF หรือไมโครเวฟ เพื่อจัดเตรียมสภาพแวดล้อมพลาสมาสำหรับโพลิเมอไรเซชันการเลือกแหล่งจ่ายไฟจะพิจารณาจากข้อกำหนดสำหรับโครงสร้างและประสิทธิภาพของโพลิเมอร์

(4) การเลือกโหมดการปล่อย

สำหรับความต้องการของพอลิเมอร์ การทำพอลิเมอไรเซชันในพลาสมาสามารถเลือกโหมดการปลดปล่อยได้สองโหมด: การปลดปล่อยอย่างต่อเนื่องหรือการปลดปล่อยพัลส์

(5) การเลือกพารามิเตอร์การปล่อย

เมื่อดำเนินการพอลิเมอไรเซชันในพลาสมา พารามิเตอร์การปลดปล่อยจำเป็นต้องพิจารณาจากพารามิเตอร์พลาสมา คุณสมบัติของพอลิเมอร์ และข้อกำหนดด้านโครงสร้างขนาดของพลังงานที่ใช้ระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันถูกกำหนดโดยปริมาตรของห้องสุญญากาศ ขนาดอิเล็กโทรด อัตราการไหลของโมโนเมอร์และโครงสร้าง อัตราการเกิดพอลิเมอไรเซชัน และโครงสร้างและประสิทธิภาพของโพลีเมอร์ตัวอย่างเช่น ถ้าปริมาตรของห้องปฏิกิริยาคือ 1L และมีการใช้ RF Plasma polymerization พลังงานที่ปล่อยออกมาจะอยู่ในช่วง 10~30Wภายใต้สภาวะดังกล่าว พลาสมาที่สร้างขึ้นสามารถรวมตัวกันเป็นฟิล์มบางๆ บนพื้นผิวของชิ้นงานอัตราการขยายตัวของฟิล์มพอลิเมอไรเซชันในพลาสมาจะแตกต่างกันไปตามแหล่งจ่ายไฟ ชนิดของโมโนเมอร์และอัตราการไหล และเงื่อนไขของกระบวนการโดยทั่วไป อัตราการเจริญเติบโตคือ 100nm/min~1um/min

(6) การวัดพารามิเตอร์ในพลาสมาพอลิเมอไรเซชัน

พารามิเตอร์พลาสมาและพารามิเตอร์กระบวนการที่จะวัดในพลาสมาพอลิเมอไรเซชันประกอบด้วย: แรงดันดิสชาร์จ, กระแสดิสชาร์จ, ความถี่ดิสชาร์จ, อุณหภูมิของอิเล็กตรอน, ความหนาแน่น, ประเภทและความเข้มข้นของกลุ่มปฏิกิริยา เป็นต้น

—— บทความนี้เผยแพร่โดย Guangdong Zhenhua Technology, aผู้ผลิตเครื่องเคลือบผิวด้วยแสง.